Fluoreszcencia vs lumineszcencia
A lumineszcencia egy fénykibocsátási folyamat. Ez különféle módokon történhet. Ebben a cikkben a fénykibocsátó folyamatok módszereit és típusait tárgyaljuk.
Mi az a fluoreszcencia?
Az atomban vagy molekulában lévő elektronok elnyelhetik az elektromágneses sugárzás energiáját, és ezáltal egy felső energiaállapotba gerjeszthetnek. Ez a felső energiaállapot instabil; ezért az elektron szeret visszatérni az alapállapotba. Visszatérve kibocsátja az elnyelt hullámhosszt. Ebben a relaxációs folyamatban felesleges energiát bocsátanak ki fotonok formájában. Ezt a relaxációs folyamatot fluoreszcenciának nevezik. A fluoreszcencia sokkal gyorsabban megy végbe, és általában a gerjesztéstől számítva körülbelül 10-5 másodperc vagy kevesebb idő alatt fejeződik be. Az atomi fluoreszcenciában a gáznemű atomok fluoreszkálnak, ha olyan hullámhosszú sugárzásnak vannak kitéve, amely pontosan megegyezik az elem egyik abszorpciós vonalával. Például a gáznemű nátriumatomok 589 nm-es sugárzást nyelnek el és gerjesztenek. A relaxáció ezután azonos hullámhosszú fluoreszcens sugárzás újraemissziójával történik. Emiatt fluoreszcenciát használhatunk különböző elemek azonosítására. Ha a gerjesztés és az újraemisszió hullámhossza megegyezik, a keletkező emissziót rezonancia fluoreszcenciának nevezik. A fluoreszcencián kívül más mechanizmusok is léteznek, amelyek révén egy gerjesztett atom vagy molekula feladhatja felesleges energiáját és ellazulhat alapállapotába. A nem sugárzó relaxáció és a fluoreszcens emisszió két ilyen fontos mechanizmus. Számos mechanizmus miatt a gerjesztett állapot élettartama rövid. A fluoreszkáló molekulák relatív száma kicsi, mivel a fluoreszcenciához olyan szerkezeti jellemzők szükségesek, amelyek lassítják a nem sugárzó relaxáció sebességét és növelik a fluoreszcencia sebességét. A legtöbb molekulában ezek a tulajdonságok nincsenek meg; ezért nem sugárzó relaxáción mennek keresztül, és nem következik be fluoreszcencia. A molekuláris fluoreszcencia sávok nagyszámú, egymáshoz közel elhelyezkedő vonalból állnak; ezért általában nehéz megoldani.
Mi a lumineszcencia?
A lumineszcencia egy anyag fénykibocsátásának folyamata. Ezt a kibocsátást nem a hő okozza; ezért a hideg test sugárzásának egy formája. A lumineszcencia kevés típusa létezik, mint a biolumineszcencia, kemilumineszcencia, elektrokemilumineszcencia, elektrolumineszcencia, fotolumineszcencia stb. A biolumineszcencia az élő szervezetek által kibocsátott fény. Például a szentjánosbogarak jöhetnek szóba. Ez egy természetes folyamat. A fény a szervezetben lejátszódó kémiai reakció eredményeként szabadul fel. A szentjánosbogarakban, amikor a luciferin nevű vegyi anyag oxigénnel reagál, fény keletkezik. Ezt a reakciót a luciferáz enzim katalizálja. A kemilumineszcencia kémiai reakció eredménye. Valójában a biolumineszcencia a kemilumineszcencia egy fajtája. Például a luminális és a hidrogén-peroxid közötti katalizált reakció fényt termel. Az elektrokemilumineszcencia egyfajta lumineszcencia, amely elektrokémiai reakció során keletkezik.
Mi a különbség a fluoreszcencia és a lumineszcencia között?
• A fluoreszcencia a lumineszcencia egyik fajtája.
• A fluoreszcencia a fotonok abszorpciójának eredménye, tehát a fotolumineszcencia egy fajtája.
• A jellegzetes atomi fluoreszcenciából az elemek azonosíthatók.
• A fluoreszcencia atomokban vagy molekulákban megy végbe, míg a lumineszcencia élőlényekben, oldatokban, molekulákban stb. történhet meg.
